分析 (1)由勻變速運動的位移公式求出加速度.
(2)對物體進行受力分析,結(jié)合牛頓第二定律即可求出恒力F的最小值及其與斜面的夾角.
解答 解:(1)物體的初速度等于0,2s內(nèi)的位移是10m,由:x=$\frac{1}{2}a{t}^{2}$ ①
所以:a=$\frac{2x}{{t}^{2}}=\frac{2×10}{{2}^{2}}=5m/{s}^{2}$
(2)物體受到重力、斜面的支持力和摩擦力,拉力F的作用,如圖:
沿斜面方向:Fcosα-mgsin37°-μN=ma ②
垂直于斜面的方向:Fsinα+N=mgcos37° ③
聯(lián)立②③得:F=$\frac{16}{cosα+\frac{\sqrt{3}}{3}sinα}$
令$cosβ=\frac{1}{\sqrt{1+(\frac{\sqrt{3}}{3})^{2}}}$,$sinβ=\frac{\frac{\sqrt{3}}{3}}{\sqrt{1+{(\frac{\sqrt{3}}{3})}^{2}}}$
則:$cosα+\frac{\sqrt{3}}{2}sinα$=$\sqrt{1+(\frac{\sqrt{3}}{3})^{2}}(cosαcosβ+sinαsinβ)$=$\sqrt{\frac{4}{3}}cos(α-β)$
即當(dāng)α=β時,cos(α-β)=1,F(xiàn)具有最小值,此時:$cosβ=\frac{1}{\sqrt{1+{(\frac{\sqrt{3}}{3})}^{2}}}=\frac{\sqrt{3}}{2}$
所以:α=β=30°,$F=8\sqrt{3}$N
答:(1)物體沿斜面運動的加速度大小是5m/s2;
(2)作用在物體上的恒力F的最小值是$8\sqrt{3}$N,此時其與斜面的夾角是30°.
點評 本題是一道力學(xué)綜合題,分析清楚物體運動過程是正確解題的關(guān)鍵,應(yīng)用牛頓第二定律與運動學(xué)公式可以解題.
科目:高中物理 來源: 題型:實驗題
實驗序號 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 |
小車加速度a/(m•s-2) | 0.633 | 0.572 | 0.497 | 0.418 | 0.332 | 0.250 | 0.167 | 0.101 |
小車質(zhì)量m/kg | 0.25 | 0.29 | 0.33 | 0.40 | 0.50 | 0.71 | 1.00 | 1.67 |
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科目:高中物理 來源: 題型:多選題
A. | Q2一定帶正電 | |
B. | Q2的電量一定大于Q1的電量 | |
C. | b點的電場強度一定為零 | |
D. | 整個運動過程中,粒子的電勢能先減小后增大 |
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科目:高中物理 來源: 題型:實驗題
n | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
a/(m•S-2) | 0.45 | 0.91 | 1.36 | 1.82 | 2.27 |
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科目:高中物理 來源: 題型:多選題
A. | A、B兩物體沒有發(fā)生相對滑動 | B. | A物體受到的摩擦力大小為1 N | ||
C. | B物體的加速度大小是3m/s2 | D. | 細繩的拉力大小等于7.75 N |
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科目:高中物理 來源: 題型:實驗題
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科目:高中物理 來源: 題型:實驗題
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科目:高中物理 來源: 題型:實驗題
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | 物體的重力就是地球?qū)ξ矬w的吸引力 | |
B. | 物體的重力總是垂直接觸面向下的 | |
C. | 物體運動時受到的重力大于它靜止時受到的重力 | |
D. | 同一物體在地球兩極處所受到的重力比在赤道處所受到的重力大 |
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